DEP0055833DA

DEP0055833DA - Procedure for measuring phase angles.

Info

Publication number: DEP0055833DA
Authority: DE
Inventors: Harri Dipl.-Ing. Hannover Abelmann
Original assignee: C. Lorenz AG., Stuttgart
Publication date: 1951-04-26

Description

Verfahren zur Ilesscmg von χ ht- senwinkeln. Procedure for Ilessc mg from χ ht- senwinkel.

Haufit; ist die Λ a ssnlage zwischen zwei .si»* Scheinur.eeη gleicher Frequenz zu ;(£seu. Tritt diese Aufgabe beisyiels-'f/eise^aechanischen Scnv/in^un^en ?uf _s so können durch geeignete Vorrichtungen die mechanischen Vorg 'age in jlektri ache üpaimun_ßen unl btrcme um^eformt werden. rJoll die .Phasenlage avischen Strom J und Spannung h f-eaesson werden, so lcaini in den Strompreis ein kleiner 'iäorstand eingefügt una die !hase der hieran abfallenaen Spannaiig 'Q2 -'^aider Spannung; ILj Var _i6Iichen werden. All diese i'hasenbeaiohan^cn können demnach erfasst «»erden, wenn es gelinjt, aie i'hasen-Iage zuisehen zwei spannungen au mesren. Haufite; is the Λ a ssnlage between two .si »* Scheinur.eeη same frequency to;. (£ seu If this task beisyiels-'f / else ^ aechanischen Scnv / in ^ un ^ s uf _s so by appropriate devices, the mechanical? Vorg 'age in jlektri surface üpaimun _ß en unl btrcme be eformt to ^. rJoll the .Phasenlage avischen current J and voltage are h f-eaesson so lcaini in the price of electricity, a klei ner' iäorstand inserted una the! hase the hereto abfallenaen clamping naiig 'Q2 -' ^ai of the voltage; IL j Var _i6 Iichen these i'hasenbe aiohan ^ cn can be recorded accordingly "" ground when it see gelinjt, aie i'hasen- iAge zui two voltages mesren au All..

Zur i'.essun^ des rhasenwink:e 1 s zwischen zwei Spannungen sind verschiedene Verfahren bekannt gcv,orden. Gibt man die beiden Spannungen auf aie senkrechten Ablenkplatten eines Oszillographen aiit ^Λ Brwun'scher Rchre₉ so erhält man die bekannten LIssajou? sehen Figuren. 3s ist leicht mU^lich, aus diesen Figuren die Gröiie des Phasenwinkel s ungefähr fast aus teilen, dagegen ist die genaue messung des Jhasenwink=Is auf uiese ',/eise nicht la'Jglich. Teiterhin sind Verfahren zur ...le ssting von ?hasenwinfeein mit dil fe von Schv.'inggleichrichtsrn bekannt geworden; durch die Benutsung iEechani s oh-schwinge aier ?eile sind fliese aber ia Frequenzbereich sehr eingeengt. For the i'.essun ^ des r hasenwin k: e 1 s between two voltages , various methods are known gcv, orden. If you give the two clamping voltages on aie vertical deflection plates of an oscilloscope Aiit ^Λ Brwun'scher Rchre ₉ we obtain the known Lissajous? see figures. 3s is easy mU ^ Lich, from these figures s senwinkel the Gröiie of Pha about sharing almost out, however, the exact measurement is the Jhasenwink = Is on uiese '/ else not la'Jglich. Furthermore, processes for ... le ssting from ? Hasenwinfeein with dil fe from Schv.'inggleichrichtsrn have become known; by Benutsung iEechani s oh-swing a ier? hurry but are tile ia frequency range very concentrated.

t./3. 16.9.49 t ./3. 16.9.49

Uxa bei Verfahren zur Messung von i-haseη\^f;iniee 111 eine hoh2 Ibisse Genauigkeit unä einen weiten Frequonabereioh zu erreichen, wird erlinduiignp-em.iss vorgeschlagen, entweder die eine Sparumng an ein Ablenltplatteripaar einer Braun*sehen Röhre zu legem, so dass sich al« ALlenkbild eine Goraue ergibt, odtr zusätzlich, an das ζ•/.'eite senkrecht dazu stehende ^lattenpaar eine um 9o in der !-hase zn der vorgenannten Spannung verschobene gleichgroße Hilfsspannung anzulegen, so dass als Ablenkbild ein Iirais oder sine Ellipse entstehts und die zweite Spannung zur Aufhellung oder Verdunkelung des ^euchtschirmbilaes zu benutzen, so dass die Lage der Aufhellung bsw. Verdunkelung den Phasenwinkel zwischen den beiden Spannungen • oigibt.Uxa in methods for the measurement of i-haseη \ ^f; iniee 1 11 hoh2 Ib isse accuracy UNAE to achieve a wide Frequonabereioh, either erlinduiignp-em .i ss proposed a Sparumng to a Ablenltplatteripaar a Braun tube to see * legem so that the steering image results in a goraue, or in addition, to the pair of slats standing perpendicular to it, an auxiliary voltage of the same size, shifted by 90 in the phase to the aforementioned voltage, is applied, so that an irais is used as the deflection image or its ellipse arises and to use the second voltage to lighten or darken the euchtschirmbilaes, so that the position of the lightening bsw. Darkening the phase angle between the two voltages • indicates.

Die Abb_e 1 zeigt in schematischer Darstellung beispielsweise eine Schaltung zur Dur ο hi' uhr unj des neuen Verfanrens. Ein bestimmter Teil der Wechselspannung v/ird auf ü^s Ablenkplattenpaar AA der Braun*sehen Röhre gegeben und ah das zweite senkrecht daztt stehende Plattenpiiar BB wird eine um 9q° in der ihase au der SpannungFig _e 1 shows in a schematic representation, for example, a circuit for major ο hi 'clock UNJ the new Verfanrens. A certain part of the alternating voltage is applied to the pair of deflecting plates AA of the Braun tube, and the second vertically positioned plate plate BB is about 9 ° in phase with the voltage

verschoben© gleichgroße Hilf sspannung Ii^ angelegt. Die Erzeugung dieser Hilfsspannung erfolgt durch das aus dex. Widerstand B und der Kapazität O bestehende RC-Glied. Auf diese Ifeise entsteht als Ablenkfignr ein Kreis«,shifted © equal auxiliary voltage Ii ^ applied. The generation of auxiliary voltage through from dex. Resistance B and capacitance O existing RC element. In this way a circle arises as a deflecting figure ",

Die T.'echse 1 sρannung ^tJ₂ dient zur Aufhellung bzi. Verdunkelung d©s IieachtSchirmbildes* Biese im alIgeoieinen eiamsförraig$ Spaismag «ird vor d-e^a Anlegen an das Braun*sehe Hohr in eine Kurvenform mit steiler Flankei beispielsweise in eine üechtecKkurve umgewandeit* Die Umwandlung eIrfolgt durch Verwendung vorgespannter G-Ieich-* riehter G. Es können für diesen Zweck auch übersteuerte Söhre» benutzt werden»The T .'e axis 1 voltage ^t J ₂ is used for brightening bzi. Darkening of the screen image * piping in the alIgeoieinen eiamsförraig $ Spaismag «is before the application to the brown * see Hohr in a curve shape with steep flanks, for example, converted into a uechtec curve * The conversion takes place through the use of pretensioned G-Ieich- * riehter G. Overdriven söhre can also be »used» for this purpose

Auf dem .Leuchtschirm des j3.rs.un' sehen Hob t ψint ein Balbkrais, v;~rgl» \bb. 2. „us der L-.ge des Halb!:j - » * ,fem Koordinatensystem ergäbt üioh dar Phasenwinkel jf zv.i u * t -»* -ilen Spannungen On the fluorescent screen of the j3 .rs .un 'Hob t ψ int see a Balbkrais, v; ~ rgl » \ b b. 2. "us the L -.ge the half: j -" *, fem coordinate system ergäbt üioh represents phase angle jf zv.iu * t -> * -ilen voltages

Uni' Vi2 · la de;u gezeigten .*ual'ahrun Sbeic_i ' χ r Zinke 1 ^ Uni ' Vi2 · la de; u shown . * Ual ' ahrun Sbeic _i ' χ r prong 1 ^

eine 'Jröße von Jo⁰. F_i-Ilb '-.-eil icein genügen,! * * * ·» Mld ergibt, können beide ^pumua ,cn verstärkt werden. a size of Jo ⁰ . F _i -Ilb '-.- eil icein suffice! * * * · »Mld results, both ^ pumua , cn can be reinforced .

Falls es nicht erforderlich ist, Phasen v-> _» in der Ndhe von 9o oder 27o mit derselben Genauigkeit . i·. j* j ν Hbaulesen₉ lässt sich d- s VarfrJiren. noch vereinfachen. Jjxe ·. 3 zeigt ein Ausfuhrun_c Sbhiis _iJiol der vereinfachten Schaltung. .. it- βjhselspannung wird auf das Ab lenkpl st to np aar aA der >riun' sehen hcTnre gegeben* so dass als Ablenkfitur ein btrieh entJtrht. jie Γ; e chs e 1 sp^nnong U2 νιίχδ. Wiederau; ;.ie vorstehend beschrieben beiä .ielsA*eiss in eine He cht eckspftunan; umgeformt und zur i-aif—he liuiit odor Verdunkeliang einer liaibweile benutzt»If it is not necessary, phases v-> _ »in the vicinity of 9o or 27o with the same accuracy. i ·. j * j ν Hbaulesen ₉ can be d- s VarfrJiren. still simplify. Jjxe ·. 3 is a Ausfuh run Sbhiis _c _i Jiol shows the simplified circuit. .. it- β jhselspannung is Riun the From lenkpl st to np aar aA of the 'see' hcTnre been * so as Ablenkfitur a btrieh entJtrht. jie Γ; e chs e 1 sp ^ nnong U2 νιίχδ. Wiederau; ; .the above described in a .ielsA * eiss in a he cht eckspftunan; reshaped and used for i-aif — he liuiit odor Verdunkeliang of a loyalty period »

Die Abb_a 4, 5 und 6 zeigen %ie bei diesem Verfahren der χhasenwinkel abgelesen wird. Dia Striehl'ai--e der .*blenkfigur sei 2 r. Ist der .Lhasenwirixel zwischen den L.pannui_gen Lf^ und 0°, so liegt die ^,nf heilung gerade in der JBiidaitte. isei einen Phasenwinkel von beispielsweise 3o° liegt die . .ufiiellung bei r» sin. 3o° = 1 The figure _a 4, 5 and 6 show% ie in this method the χhasen angle is read. Dia Striehl'ai - e der . * B steering figure is 2 r. If the .Lhasenwirixel between L.pannui_gen Lf ^ and 0 °, so is the ^, nf healing just in JBiidaitte. isei a phase angle of, for example, 30 ° . refill at r »sin. 3o ° = 1

2 r auf der «litt el linie. Mittels der ^inusbezie hung lässt sich aus der Verschiebung der Iiexligkeitskante Jer xhssenwinkel bestimmen. 2 r on the «litt el line. By means of the interrelationship, the shift in the edge of the gap can be used to determine the angle of the frame.

Diese IZint ilunt_ ist in Abb. 6 darbest -11t.This IZint ilunt_ is shown in Fig. 6 darbest -11t.

Das neue Zerf vjren gestattet, auc'< ds kessung von i'hasenwinksln The new Zerf vjren allows the kessung of i'hasenwinksln

zviiöcnen sv;ei » echsclspanrnrngen Ts^ <ju ί UV,*- dioao här-4&¥- zviiöcnen sv; ei »echsclspanrnrngen Ts ^ <ju ί UV, * - dioao här-4 & ¥ -

nfornfor ehe» marriage" bestimmte* -bef&'(/j ■/^ ~ jfe certain * -bef & '(/ j ■ / ^ ~ jfe dt'eje*??dt'eje * ??

^■aa^ -a-^-c. Frequenz — <*en. Die Frequenz a g- ^ ■ aa ^ -a - ^ - c. Frequency - <* s. The frequency a g-

j'to ^itiν Dj^d'-;—ti'Ji «* λ Ii ΐ InVif'⁰ i ^af3 laufe. , λ vischen den Frequenzen f₁ fle j'to ^ itiν Dj ^ d '-; - ti'Ji «* λ Ii ΐ InVif' ⁰ i ^a f3 run. , λ v between the frequencies f ₁ fle aa * Se/f.* Se / f.

und fg B#i*»*eÄfe«Ä . and fg B # i * »* eÄfe « Ä.

Bie Abb» 7 aeigt beispielsweise ein Schaltbild zxac Burehfühmaig dieses Verfahrens. Mit Hilfe des Gobblers Ti vd.rd die Frequenz der Spülungen und U₂ gewob'belt. Ee gewoobelte Spaaniaig wird wie darum an das Plattenpaar AA -d«? Braun'sehen Röhre, beispielsweise an die Flatten fur die Vertikalablenkung* gelegt» 14.« zum fohbel» der Frequenz henutste Spaiuiung Uw wird an das sr-dere ELattenpaar BB_y beispielweise an die Platten für die Horizontalablenkung, angeschlossen. Fig. 7, for example, shows a circuit diagram showing how this method is used. With the help of the gobbler Ti vd.rd the frequency of the irrigation and U ₂ wobbled. Ee wobbled Spaaniaig, how is it attached to the pair of plates AA -d «? Braun's tube, for example placed on the flats for the vertical deflection * "14th" to the fohbel "of the frequency lowest Spaiuiung Uw is connected to the other pair of slats BB _y, for example to the plates for the horizontal deflection.

Der Iiclitpunlct bewegt sich da.in in der vertikalen Richtung jait tier jeweiligen Jrequena f entsprechend der Spannung 0"^» Die Amplitude der Spannung •»Ird konstant gehalten. Die Lage des Lichtpunkt tes in der horizontalen Hichtung ist ein Maß für die V.'obbelfrequenz. So lange die Verdunkslung nicht eingeschaltet lot, erscheint dann als Figur auf dem Braun'sehen .Rohr ein Rechteck.The Iiclitpunlct moves there in the vertical direction with the respective Jrequena f corresponding to the voltage 0 "^" The amplitude the voltage • »Ird kept constant. The position of the light point in the horizontal direction is a measure of the obbel frequency. As long as the blackout is not switched on, a rectangle appears as a figure on the brown tube.

Die Spaönang üg» die nicht konstant zu sein braucht, wird wieder in der vorissehri'ibenen Ifaise in eine bpannung mit steiler Flanke , beispielsweise eine Heehteckspsmiung umgewandelt und zur Aufhellung bzw. Verdunkelung des Bildes benutzt. Je nach der Phasenlage der bpatinungen XS^ und, XJg ^%u einander wir3. ein mehr oder weniger gr&ßer Teil des Rechteckes verdunkelt. .Die ^bb. 8 zeigt beispielsv.eise das Bild des Leuchtscnirmes, wenn der I hase nv«. ink e 1 ^y? » {J⁰ für alle Frequenzen von f₁ = 1oo Hz bis f₂ » 1 ο kHz ist. Die Abb. 9 zeigt beispielsweise das Bild des Jraun' sehen Rohres, wem bei der JrequensThe span length, which does not need to be constant, is again converted in the previous Ifaise into a span with a steep flank, for example a corner span, and used to lighten or darken the image. Depending on the phase position of the bpatinungen XS ^ and, XJg ^{% u} we3. a more or less larger part of the rectangle darkens. The ^ bb. 8 shows, for example, the image of the luminous screen when the baby is nv «. ink e 1 ^ y? »{J ⁰ for all frequencies from f ₁ = 1oo Hz to f ₂ » 1 ο kHz. Fig. 9, for example, shows the picture of the Jraun 'see pipe, whom at the jrequens

P P. QQ

von Ioo Kz der Phasenwinkel W , bei der Frequenz von 1ooo Bz der Inasenwinkel jo° und bei der Frequenz von 1o kHz der Phasenwinkel O⁰ betragt» Bie Abhängigkeit der Phasenlage von der Frequenz ist se mit eine.ii Blick zu übersehen.of Ioo Kz the phase angle W, at the frequency of 1ooo Bz the inase angle jo ° and at the frequency of 10 kHz the phase angle O ⁰ amounts to »The dependence of the phase position on the frequency can be overlooked at a glance.

Allerdings lässt sich nicht ohne weiteres er icarmen in welchem ^ua "'rant en der phasenwinkel liegt. Dollen Phasenwinkel bis 36o° ab ge-However, not checkers phase angle to 36o ° can readily he ic poor in which ^ include "'s rant is the phase angle. From overall

lesen. Vierden,- so lassen Sicla_i die ersten beiden Verfahren kombinieren. Die Spannung •U₁ wird, auf das erste Plattenpaar gegeben, auf das ,zweite Plattenpaar wird eine dazu um. 9o". in der phase. ver» soho.bene .Spannung TJ^ gegeben, die'in der Amplitude wesentlich kleiner' als die Spannung yy ist. An dem vorerwähnten HG-Glied 1st diese¹ Spaniiuhg leicht -abgreifbar» Die Spannung U^ soll nur -, so großsein, dass eine flache Ellipse entsteht., bei. der Vor-und RiiehLauf gerade auseinander liegen, Vgl_e AbbV-Io und 11« Aus der lage der Aufhellung'·';ist-dann der PhasenwinJsel von ό bis 36q° ablesbar*read. Vierden, - this is how Sicla _i combine the first two methods. The voltage • U ₁ is applied to the first pair of plates, and one is added to the second pair of plates. 90 ". In the phase. Ver» soho .bene. Voltage TJ ^ given, which 'is significantly smaller in amplitude ' than the voltage yy. ^{This 1} span can easily be tapped on the above-mentioned HG element »The voltage U ^ .. to just - so be large, that a flat ellipse is created at the pros and RiiehLauf are just apart, See _e ABBV -Io and 11 "from the position of lightening '·'; is-then the PhasenwinJsel of ό up 36q ° readable *

Claims

Claims.

1 π Vsyfahrea for measuring the phase angle a between two voltages by means of Braun's Rehre , characterized in that either the 'one Spanriimi' is placed on a pair of deflection plates of the S ' so that it turns out to be. Ablenkhild a result Qerade / or in addition to the second standing perpendicular thereto i latte a few to 9o ° in phase to constitute vorgenannten'.Spannung Yerschobene equal AEilf s ~ _j Viird voltage set so AEA-s than- Ablenkbild a circle or an ellipse formed , and the second voltage is used to lighten or darken the fluorescent screen image , see above. that the lape of the brightening: or the darkening indicates the phase angle between the two voltages.

2. The method according to claim 1 , characterized in that .the second sinusoidal Spaxmung serving to brighten the luminous screen image is converted into a lluxyenf 02m with a steep edge, for example into a square curve, before it is applied to the Eraun'sehe pipe.

3 »Method according to Claims 1 and 2» characterized in that the conversion of the second voltage is carried out by using overdriven ears or by preloaded rectifiers.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized geke ηη — ζ calibrated that in the case of two wobbled voltages, one voltage is applied to a pair of plates and the voltage used in this Freouenia is applied to the other pair of plates, so that A rectangle is created as a deflecting image, while the second, swept tension is turned back into an airve with a steep plank and to brighten it up